(57)【要約】  拡散された光線の拡散角度を制御することが可能で、全体として滑らかな形状を有し、設計及び製造プロセスが簡単な拡散素子を提供する。(x,y)面上の平面格子の基準の単位図形の中心を原点とし滑らかな形状を有する関数をz=g(x,y)、Ｓを該単位図形内の領域、∂Sをその境界、拡散素子の全体の形状をz=f(x,y)、任意の単位図形の中心の座標を（ｘｋ,ｙｋ）として、以下の関係を満たす拡散素子。2018151097.tif 000088
2018151097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(x,y)面上の平面格子の基準の単位図形の中心を原点とし滑らかな形状を有する関数をz=g(x,y)として、Ｓを該単位図形内の領域、
【数１】
2018151097.tif 000062
をその境界として、
【数２】
2018151097.tif 000063
のとき
【数３】
2018151097.tif 000064
【数４】
2018151097.tif 000065
のとき
【数５】
2018151097.tif 000066
【数６】
2018151097.tif 000067
【数７】
2018151097.tif 000068
【数８】
2018151097.tif 000069
【数９】
2018151097.tif 000070
であり、拡散素子の全体の形状をz=f(x,y)、任意の単位図形の中心の座標を
【数１０】
2018151097.tif 000071
として、
【数１１】
2018151097.tif 000072
を満たす拡散素子。
【請求項２】
該平面格子が矩形格子であり、該単位図形がx方向の長さsの辺、及びy方向の長さｔの辺を有する矩形であり、x、y方向の矩形の位置を示す番号をm、nとして、
【数１２】
2018151097.tif 000073
である請求項１に記載の拡散素子。
【請求項３】
(x,y)面上の平面格子の基準の単位図形の中心を原点とし滑らかな形状を有する関数をz=g(x,y)として、Ｓを該単位図形内の領域、
【数１３】
2018151097.tif 000074
をその境界として、
【数１４】
2018151097.tif 000075
のとき
【数１５】
2018151097.tif 000076
【数１６】
2018151097.tif 000077
のとき
【数１７】
2018151097.tif 000078
【数１８】
2018151097.tif 000079
【数１９】
2018151097.tif 000080
【数２０】
2018151097.tif 000081
【数２１】
2018151097.tif 000082
であり、拡散素子の全体の形状をz=f(x,y)、任意の単位図形の中心の座標を
【数２２】
2018151097.tif 000083
該任意の単位図形に隣接する単位図形の中心の座標を
【数２３】
2018151097.tif 000084
として、
【数２４】
2018151097.tif 000085
【数２５】
2018151097.tif 000086
を満たす拡散素子。
【請求項４】
該平面格子が矩形格子であり、該単位図形がx方向の長さsの辺、及びy方向の長さｔの辺を有する矩形であり、x、y方向の矩形の位置を示す番号をm、nとして、
【数２６】
2018151097.tif 000087
である請求項３に記載の拡散素子。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の形状に対して、それぞれの単位図形のそれぞれの頂点を、ｘｙ面内において所定の範囲でランダムにずらし、基準の単位図形から、ずらした後の頂点によって形成されるそれぞれの凸多角形内の任意の第１の点に対応する該基準の単位図形内の第２の点に対応するf(x,y)の値を第１の点に対応する値とする関数によって形状を定めた拡散素子。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の形状に対して、γ１を１より小さい正の定数、γ２を１より大きい正の定数として、それぞれの領域ごとに、関数の値を、γ１倍からγ２倍の範囲でランダムに変化させた関数によって形状を定めた拡散素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から射出された光を拡散させる拡散素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
種々の応用分野において、光源から射出された光を拡散させる拡散素子が使用されている（たとえば、特許文献１）。【０００３】
拡散素子において、拡散された光線の拡散角度を制御するために、たとえば、マイクロレンズアレイのように、複数個の同一の形状を組み合わせた拡散素子が使用される場合がある。このような場合に、拡散素子の全体の形状が滑らかでないと、たとえば、拡散素子用の金型を製造する際に金型の加工が困難となる。したがって、拡散素子の全体の形状はなめらかであるのが好ましい。【０００４】
また、拡散素子の凸の部分及び凹の部分が同じ形状であり、一定の周期で配置されていると、拡散素子を通過した光線が互いに干渉して回折が生じ、照射面における強度が一様ではなくなり好ましくない。そこで、凸の部分及び凹の部分の配置や形状をばらつかせることが考えられる。しかし、そのような処理は設計及び製造プロセスを複雑にする。【０００５】
このように、拡散された光線の拡散角度を制御することが可能で、全体として滑らかな形状を有し、回折を生じることがなく、しかも、設計及び製造プロセスが簡単な拡散素子は開発されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】US6352359B1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、拡散された光線の拡散角度を制御することが可能で、全体として滑らかな形状を有し、回折を生じることがなく、しかも、製造プロセスが簡単な拡散素子ニーズがある。本発明の課題は、拡散された光線の拡散角度を制御することが可能で、全体として滑らかな形状を有し、回折を生じることがなく、しかも、設計及び製造プロセスが簡単な拡散素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様による拡散素子は、(x,y)面上の平面格子の基準の単位図形の中心を原点とし滑らかな形状を有する関数をz=g(x,y)として、Ｓを該単位図形内の領域、
【数１】
2018151097.tif 000003
をその境界として、
【数２】
2018151097.tif 000004
のとき
【数３】
2018151097.tif 000005
【数４】
2018151097.tif 000006
のとき
【数５】
2018151097.tif 000007
【数６】
2018151097.tif 000008
【数７】
2018151097.tif 000009
【数８】
2018151097.tif 000010
【数９】
2018151097.tif 000011
であり、拡散素子の全体の形状をz=f(x,y)、任意の単位図形の中心の座標を
【数１０】
2018151097.tif 000012
として、
【数１１】
2018151097.tif 000013
を満たす。【０００９】
本態様による拡散素子は、拡散された光線の拡散角度を制御することが可能で、全体として滑らかな形状を有し、製造プロセスが簡単である。【００１０】
本発明の第１の態様の第１の実施形態による拡散素子は、該平面格子が矩形格子であり、該単位図形がx方向の長さsの辺、及びy方向の長さｔの辺を有する矩形であり、x、y方向の矩形の位置を示す番号をm、nとして、
【数１２】
2018151097.tif 000014
である。【００１１】
本発明の第２の態様による拡散素子は、(x,y)面上の平面格子の基準の単位図形の中心を原点とし滑らかな形状を有する関数をz=g(x,y)として、Ｓを該単位図形内の領域、
【数１３】
2018151097.tif 000015
をその境界として、
【数１４】
2018151097.tif 000016
のとき
【数１５】
2018151097.tif 000017
【数１６】
2018151097.tif 000018
のとき
【数１７】
2018151097.tif 000019
【数１８】
2018151097.tif 000020
【数１９】
2018151097.tif 000021
【数２０】
2018151097.tif 000022
【数２１】
2018151097.tif 000023
であり、拡散素子の全体の形状をz=f(x,y)、任意の単位図形の中心の座標を
【数２２】
2018151097.tif 000024
該任意の単位図形に隣接する単位図形の中心の座標を
【数２３】
2018151097.tif 000025
として、
【数２４】
2018151097.tif 000026
【数２５】
2018151097.tif 000027
を満たす。【００１２】
本態様による拡散素子は、拡散された光線の拡散角度を制御することが可能で、全体として滑らかな形状を有し、製造プロセスが簡単である。さらに、互いに符号の異なる同一の形状を組み合わせた形状を使用することによって、拡散された光による照射面における強度をより一様にすることができる。【００１３】
本発明の第２の態様の第１の実施形態による拡散素子は、該平面格子が矩形格子であり、該単位図形がx方向の長さsの辺、及びy方向の長さｔの辺を有する矩形であり、x、y方向の矩形の位置を示す番号をm、nとして、
【数２６】
2018151097.tif 000028
である。【００１４】
本発明の第３の態様による拡散素子は、上記のいずれかの拡散素子の形状に対して、それぞれの単位図形のそれぞれの頂点を、ｘｙ面内において所定の範囲でランダムにずらし、基準の単位図形から、ずらした後の頂点によって形成されるそれぞれの凸多角形内の任意の第１の点に対応する該基準の単位図形内の第２の点に対応するf(x,y)の値を第１の点に対応する値とする関数によって形状を定めた拡散素子である。【００１５】
本態様の拡散素子によれば、周期的な構造に起因する回折を生じることがなく、照射面における照度分布をより一様にすることができる。【００１６】
本発明の第４の態様による拡散素子は、上記のいずれかの拡散素子の形状に対して、γ１を１より小さい正の定数、γ２を１より大きい正の定数として、それぞれの領域ごとに、関数の値を、γ１倍からγ２倍の範囲でランダムに変化させた関数によって形状を定めた拡散素子である。【００１７】
本態様の拡散素子によれば、周期的な構造に起因する回折を生じることがなく、照射面における照度分布をより一様にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態の拡散素子の形状を説明するための図である。
【図２】h1(x)及びh2(y)の形状を示す図である。
【図３】全体の形状z=f(x,y)を説明するための図である。
【図４】全体の形状z=f(x,y)のうち、凸の部分に対応するz = f(x,0)及びz = f(0,y)を示す図である。
【図５】全体の形状z=f(x,y)のうち、凹の部分に対応するz = f(x,0.15)及びz = f(0.3,y)を示す図である。
【図６】隣接する凸の部分、または隣接する凹の部分の間の間隔をばらつかせる方法を示す流れ図である。
【図７】ｘｙ面上の格子点、及び格子点を移動させる所定の範囲を示す図である。
【図８】それぞれの格子点を移動させた後のそれぞれの格子点に対応する点の位置を示す図である。
【図９】移動させた後の点によって形成される凸四角形を示す図である。
【図１０】移動させた後の点によって形成される凸四角形及び基準の矩形を示す図である。
【図１１】格子点の位置、及び高さをばらつかせていないz = f(x,y)の形状を有する拡散素子に平行光を入射することによって得られる光の強度分布を示す図である。
【図１２】格子点の位置、及び高さをばらつかせたz = f’’(x,y)の形状を有する拡散素子に平行光を入射することによって得られる光の強度分布を示す図である。
【図１３】拡散素子によって拡散される光線の拡散角を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態の拡散素子の形状を説明するための図である。（ｘ，ｙ）面上において、x方向の間隔s、y方向の間隔tの矩形格子を定める。ｘ方向の辺の長さs、y方向の辺の長さtの矩形の一つを基準の矩形とする。矩形のｘ方向の位置を番号ｍで表し、y方向の位置を番号ｎで表す。基準の矩形はｍ＝０及びｎ＝０で表す。基準の矩形における形状をg(x,y)で表す。(ｘ，ｙ)座標の原点は基準の矩形の中心とする。Ｓを基準の矩形内の領域、
【数２７】
2018151097.tif 000029
をその境界、すなわち基準の矩形の辺とすると、以下の関係が成立する。
【数２８】
2018151097.tif 000030
のとき
【数２９】
2018151097.tif 000031
【数３０】
2018151097.tif 000032
のとき
【数３１】
2018151097.tif 000033
【数３２】
2018151097.tif 000034
【数３３】
2018151097.tif 000035
【数３４】
2018151097.tif 000036
【数３５】
2018151097.tif 000037
【００２０】
g(x,y)は領域全体で滑らかな関数である。さらに、領域の中心を通るX軸、及びy軸に関して対称であり、極値が一つであり、極値のx、y座標が、領域の中心のx、y座標と一致するのが好ましい。
【００２１】
拡散素子の全体の形状をz=f(x,y)として、z=f(x,y)は以下の式で表せる。
【数３６】
2018151097.tif 000038
全体の形状z=f(x,y)は、格子の各矩形の中心に配置したg(x,y)と同一の形状
【数３７】
2018151097.tif 000039
及び各格子点に配置したg(x,y)の符号を反転させた形状
【数３８】
2018151097.tif 000040
を組み合わせた形状である。このように、互いに符号の異なる同一の形状を組み合わせた形状を使用するのは、拡散角の比較的大きな形状の領域を増加させることによって、拡散された光による照射面における強度をより一様にするためである。全体の形状z=f(x,y)は、滑らかな関数である。
【００２２】
拡散素子の全体の形状が滑らかであると、たとえば、拡散素子用の金型を製造する際に、金型の加工が容易になる。
【００２３】
g(x,y)として以下に示す関数を採用してもよい。
【数３９】
2018151097.tif 000041
【数４０】
2018151097.tif 000042
【数４１】
2018151097.tif 000043
【００２４】
図２は、h1(x)及びh2(y)の形状を示す図である。図２の横軸は、ｘ軸またはｙ軸を表し、図２の縦軸はh1(x)またはh2(y)を表す。h1(x)及びh2(y)の形状は、拡散された光による照射面における強度ができるだけ一様になるように定められている。
【００２５】
図３は、全体の形状z=f(x,y)を説明するための図である。図３において、格子点を黒い点で示し、矩形の中心を白い点で示す。基準の矩形の中心を原点（０，０）とする。
【００２６】
図３において、点線で示した菱形の辺に相当する部分はｚ＝０となる。点線で囲まれたひし形のうち、白い点を含む領域には凸部が形成され、黒い点を含む領域には凹部が形成される。
【００２７】
図４は、全体の形状z=f(x,y)のうち、凸の部分に対応するz = f(x,0)及びz = f(0,y)を示す図である。図４の横軸はｘ軸座標またはｙ軸座標を表し、図４の縦軸はｚ軸座標を表す。
【００２８】
図５は、全体の形状z=f(x,y)のうち、凹の部分に対応するz = f(x,0.3)及びz = f(0.15,y)を示す図である。図５の横軸は（0.15，0.3）を原点としたｘ軸座標またはｙ軸座標を表し、図５の縦軸座標はｚを表す。
【００２９】
ところで、拡散素子の凸の部分及び凹の部分が同じ形状であり、一定の周期で配置されていると、拡散素子を通過した光線が互いに干渉して回折が生じ、照射面における強度が一様ではなくなり好ましくない。そこで、拡散された光による照射面における強度をできるだけ一様にするように、隣接する凸の部分、または隣接する凹の部分の間の間隔、または凸の部分、または凹の部分の高さをばらつかせることが考えられる。
【００３０】
図６は、隣接する凸の部分、または隣接する凹の部分の間の間隔をばらつかせる方法を示す流れ図である。
【００３１】
図７乃至図１０は、図６に示した、隣接する凸の部分、または隣接する凹の部分の間の間隔をばらつかせる方法を説明するための図である。
【００３２】
図６のステップＳ１０１０において、ｘｙ面上のそれぞれの格子点を所定の範囲でランダムに移動させる。
【００３３】
図７は、ｘｙ面上の格子点、及び格子点を移動させる所定の範囲を示す図である。該所定の範囲は、一例として、ｘ軸方向の軸の長さがα・ｓであり、ｙ軸方向の長さがβ・ｔである楕円である。α及びβの値は、0.1から0.4の範囲であるのが好ましい。それぞれの格子点を、該格子点に対応する楕円内で移動させる。移動させた後の格子点の、楕円内の相対的な位置が楕円内において一様に分布するようにそれぞれの格子点を移動させる。一般的に、それぞれの格子点を移動させる範囲は、それぞれの格子点の周囲の所定の範囲であってよい。すなわち、移動させた後の格子点の、所定の範囲内の相対的な位置が所定の範囲において一様に分布するようにそれぞれの格子点を移動させてもよい。
【００３４】
図８は、それぞれの格子点を移動させた後のそれぞれの格子点に対応する点の位置を示す図である。
【００３５】
図６のステップＳ１０２０において、基準の矩形から、移動させた後の格子点によって形成される凸四角形への射影行列を求める。ここで、上記のそれぞれの格子点の周囲の所定の範囲は、移動させた後の格子点によって形成される図形が凸四角形（一般的には、凸多角形）となるように定める必要がある。
【００３６】
図９は、移動させた後の点によって形成される凸四角形を示す図である。凸四角形の頂点の座標(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)及び(X4,Y4)は、移動させる前の矩形の頂点の内、左下の頂点に対応する座標を原点(0,0)として定義する。
【００３７】
図１０は、移動させた後の点によって形成される凸四角形及び基準の矩形を規格化した矩形を示す図である。規格化した矩形は、一例として、左下の頂点が原点に位置し、ｘ軸方向及びｙ軸方向の辺の長さが１の正方形である。
【００３８】
規格化した矩形から、移動させた後の格子点によって形成される凸四角形への射影行列Ａの一例は、以下のとおりである。
【数４２】
2018151097.tif 000044
A13 = X1
A23 = Y1
A31 = {(X4-X3)*(Y1-Y2)-(Y4-Y3)*(X1-X2)}/{(Y4-Y3)*(X4-X2)-(X4-X3)*(Y4-Y2)}
A32 = {(X4-X2)*(Y1-Y3)-(Y4-Y2)*(X1-X3)}/{(Y4-Y2)*(X4-X3)-(X4-X2)*(Y4-Y3)}
A11 = (A31+1)*X2-X1
A12 = (A32+1)*X3-X1
A21 = (A31+1)*Y2-Y1
A22 = (A32+1)*Y3-Y1
A33 = 1
【００３９】
射影行列Ａによって、規格化した矩形内の任意の点(X’,Y’)が、凸四角形内の任意の点(X,Y)に射影される。
【数４３】
2018151097.tif 000045
【００４０】
規格化した矩形の頂点は、上記の射影行列Ａによって、たとえば、
X’=0,Y’=0は、X=X1,Y=Y1、
X’=1,Y’=0は、X=X2,Y=Y2
へ射影される。
【００４１】
図６のステップＳ１０３０において、射影行列Ａの逆行列Ａ−１を求める。
【００４２】
図６のステップＳ１０４０において、逆行列Ａ−１によって凸四角形内の任意の第１の点(X,Y)に対応する、規格化した矩形内の第２の点(X’,Y’)を求める。
【数４４】
2018151097.tif 000046
【００４３】
図６のステップＳ１０５０において、第２の点(X’,Y’)に対応する規格化関数f’(x,y)の値を求める。ここで、規格化関数f’(x,y)とは、f(x,y)のx:(-0.3,0.3),y:(-0.6,0.6)の領域をx:(0,1),y:(0,1)に規格化した関数である。
【００４４】
図６のステップＳ１０６０において、第２の点(X’,Y’)に対応する規格化関数f’(x,y)の値を、第１の点(X,Y)に対応する値とする関数f’’(x,y)を求める。関数f’’(x,y)は、関数f(x,y)と同様になめらかな関数である。
【００４５】
上記において、移動させた後の点によって形成される凸四角形の点に対応する関数f’’(x,y)の値を求めるのに、基準の矩形を規格化した矩形を使用した。他の実施形態として、基準の矩形をそのまま使用してもよい。
【００４６】
図６のステップＳ１０７０において、関数z = f’’(x,y)によって、頂点の座標が(X1,Y1)、(X2,Y2)、(X3,Y3)及び(X4,Y4)である凸四角形に対応する拡散素子の形状を定める。格子点の位置をばらつかせて同一の形状を有する複数の矩形を、種々の形状を有する凸四角形に変形しても滑らかな形状を有する拡散素子を得ることができる。
【００４７】
図６のステップＳ１０８０において、それぞれの凸四角形に対応する形状の高さをランダムにばらつかせる。形状の高さは、関数z = f’’(x,y)の値を0.7倍から1.3倍の範囲で一様にばらつかせるのが好ましい。
【００４８】
上記のように形状を定めることにより、周期的な構造に起因する回折の影響を減少させ、拡散された光による照射面における強度をより一様にすることができる。
【００４９】
図１１は、格子点の位置、及び高さをばらつかせていないz = f(x,y)の形状を有する拡散素子にｘｙ面に垂直な平行光を入射することによって得られる光の強度分布を示す図である。ｘ軸方向の拡散角度(半角)は１２度であり、ｙ軸方向の拡散角度(半角)は８．８度である。
【００５０】
図１２は、格子点の位置、及び高さをばらつかせたz = f’’(x,y)の形状を有する拡散素子にｘｙ面に垂直な平行光を入射することによって得られる光の強度分布を示す図である。ｘ軸方向の拡散角度(半角)は１２度であり、ｙ軸方向の拡散角度(半角)は８．８度である。
【００５１】
図１１及び図１２において光の強度、照射面における照度は濃淡で表され、白い箇所は照度が高い。図１１と図１２とを比較すると、図１２における照度分布は、図１１における照度分布よりも一様である。
【００５２】
図１３は、拡散素子によって拡散される光線の拡散角を説明するための図である。拡散素子において、図４及び図５で説明したｚ軸方向に進行する光が拡散されるとする。拡散素子の面上で光線が通過する点からｚ軸までの距離をｌとし、光線の該面への入射角及び該面からの出射角を、それぞれθ１及びθ２とし、拡散素子の材料の屈折率をｎとし、該点における面の曲率半径をＲとする。拡散角、すなわち、拡散素子を通過した光線がｚ軸となす角度をθとすると、θ１及びθ２が十分に小さい場合に、以下の関係が成立する。
【数４５】
2018151097.tif 000047
上記の関係から、以下の式が導かれる。
【数４６】
2018151097.tif 000048
ここで、ｌを、たとえば図４における凸の部分の長さの四分の一の長さとし、Ｒを曲率半径の平均値として、これらの値を上記の式に代入すると拡散角が求まる。このように、拡散角は拡散素子の形状によって定まる。
【００５３】
上記の実施例の拡散素子は、矩形格子を基準とした形状を有する。他の実施形態として、矩形格子の代わりに、菱形格子、六角格子、正方格子、平行体格子を含む平面格子を使用した形状としてもよい。その場合に、関数z=g(x,y)は、たとえば、菱形、正六角形など平面格子を構成する単位図形の中心を原点とし、ｚ軸に関して軸対称で滑らかな形状を含む形状としてもよい。さらに、ｚ軸上に単一の極値を有する形状としてもよい。該形状は、Ｓを単位図形内の領域、
【数４７】
2018151097.tif 000049
をその境界、すなわち単位図形の辺として、以下の関係を満たす。
【数４８】
2018151097.tif 000050
のとき
【数４９】
2018151097.tif 000051
【数５０】
2018151097.tif 000052
のとき
【数５１】
2018151097.tif 000053
【数５２】
2018151097.tif 000054
【数５３】
2018151097.tif 000055
【数５４】
2018151097.tif 000056
【数５５】
2018151097.tif 000057
【００５４】
この実施形態の場合にも、矩形格子の実施例の場合と同様に、拡散素子の全体の形状をz=f(x,y)として、任意の単位図形の中心の座標を
【数５６】
2018151097.tif 000058
該任意の単位図形に隣接する単位図形の中心の座標を
【数５７】
2018151097.tif 000059
で表すと、
【数５８】
2018151097.tif 000060
【数５９】
2018151097.tif 000061
で表せる形状が得られる。
【００５５】
また、矩形格子の場合と同様に、格子点を所定の範囲でばらつかせることにより、単位図形を変形させ、変形させた単位図形について関数f’’(x,y)を求め、関数f’’(x,y)によって、変形させた単位図形に対応する拡散素子の形状を定めることができる。さらに、単位図形に対応する形状の高さをランダムにばらつかせることができる。
【００５６】
このように、矩形格子の代わりに、菱形格子、六角格子、正方格子、平行体格子を使用した場合にも、周期的な構造に起因する回折の影響を減少させ、拡散された光による照射面における強度をより一様にすることができる。
【００５７】
また、球面及び非球面を含む曲面上に格子形状を形成してもよい。その場合に、平面格子を曲面上に射影することにより本発明を適用できる。
【図１】
2018151097.tif 000089
【図２】
2018151097.tif 000090
【図３】
2018151097.tif 000091
【図４】
2018151097.tif 000092
【図５】
2018151097.tif 000093
【図６】
2018151097.tif 000094
【図７】
2018151097.tif 000095
【図８】
2018151097.tif 000096
【図９】
2018151097.tif 000097
【図１０】
2018151097.tif 000098
【図１１】
2018151097.tif 000099
【図１２】
2018151097.tif 000100
【図１３】
2018151097.tif 000101
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月28日(2018.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
(x,y)面上の平面格子の基準の単位図形の中心を原点とし滑らかな形状を有する関数をz=g(x,y)として、Ｓを該単位図形内の領域、
【数１】
2018151097.tif 000102
をその境界として、
【数２】
2018151097.tif 000103
のとき
【数３】
2018151097.tif 000104
【数４】
2018151097.tif 000105
のとき
【数５】
2018151097.tif 000106
【数６】
2018151097.tif 000107
【数７】
2018151097.tif 000108
【数８】
2018151097.tif 000109
【数９】
2018151097.tif 000110
であり、拡散素子の全体の形状をz=f(x,y)、任意の単位図形の中心の座標を
【数１０】
2018151097.tif 000111
として、
【数１１】
2018151097.tif 000112
を満たすように形状を定める拡散素子の製造方法。
【請求項２】
該平面格子が矩形格子であり、該単位図形がx方向の長さsの辺、及びy方向の長さｔの辺を有する矩形であり、x、y方向の矩形の位置を示す番号をm、nとして、
【数１２】
2018151097.tif 000113
である請求項１に記載の拡散素子の製造方法。
【請求項３】
(x,y)面上の平面格子の基準の単位図形の中心を原点とし滑らかな形状を有する関数をz=g(x,y)として、Ｓを該単位図形内の領域、
【数１３】
2018151097.tif 000114
をその境界として、
【数１４】
2018151097.tif 000115
のとき
【数１５】
2018151097.tif 000116
【数１６】
2018151097.tif 000117
のとき
【数１７】
2018151097.tif 000118
【数１８】
2018151097.tif 000119
【数１９】
2018151097.tif 000120
【数２０】
2018151097.tif 000121
【数２１】
2018151097.tif 000122
であり、拡散素子の全体の形状をz=f(x,y)、任意の単位図形の中心の座標を
【数２２】
2018151097.tif 000123
該任意の単位図形に隣接する単位図形の中心の座標を
【数２３】
2018151097.tif 000124
として、
【数２４】
2018151097.tif 000125
【数２５】
2018151097.tif 000126
を満たすように形状を定める拡散素子の製造方法。
【請求項４】
該平面格子が矩形格子であり、該単位図形がx方向の長さsの辺、及びy方向の長さｔの辺を有する矩形であり、x、y方向の矩形の位置を示す番号をm、nとして、
【数２６】
2018151097.tif 000127
である請求項３に記載の拡散素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の方法で定めた形状に対して、それぞれの単位図形のそれぞれの頂点を、ｘｙ面内において所定の範囲でランダムにずらし、基準の単位図形から、ずらした後の頂点によって形成されるそれぞれの凸多角形内の任意の第１の点に対応する該基準の単位図形内の第２の点に対応するf(x,y)の値を第１の点に対応する値とする関数によって形状を定める拡散素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の方法で定めた形状に対して、γ１を１より小さい正の定数、γ２を１より大きい正の定数として、それぞれの領域ごとに、関数の値を、γ１倍からγ２倍の範囲でランダムに変化させた関数によって形状を定める拡散素子の製造方法。
【請求項７】
(x,y)面上の平面格子の基準の単位図形の中心を原点とし滑らかな形状を有する関数をz=g(x,y)として、Ｓを該単位図形内の領域、
【数２７】
2018151097.tif 000128
をその境界として、
【数２８】
2018151097.tif 000129
のとき
【数２９】
2018151097.tif 000130
【数３０】
2018151097.tif 000131
のとき
【数３１】
2018151097.tif 000132
【数３２】
2018151097.tif 000133
【数３３】
2018151097.tif 000134
【数３４】
2018151097.tif 000135
【数３５】
2018151097.tif 000136
であり、拡散素子の全体の形状をz=f(x,y)、任意の単位図形の中心の座標を
【数３６】
2018151097.tif 000137
該任意の単位図形に隣接する単位図形の中心の座標を
【数３７】
2018151097.tif 000138
として、
【数３８】
2018151097.tif 000139
【数３９】
2018151097.tif 000140
を満たす拡散素子。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の第２の態様による拡散素子は、(x,y)面上の平面格子の基準の単位図形の中心を原点とし滑らかな形状を有する関数をz=g(x,y)として、Ｓを該単位図形内の領域、
【数１３】
2018151097.tif 000141
をその境界として、
【数１４】
2018151097.tif 000142
のとき
【数１５】
2018151097.tif 000143
【数１６】
2018151097.tif 000144
のとき
【数１７】
2018151097.tif 000145
【数１８】
2018151097.tif 000146
【数１９】
2018151097.tif 000147
【数２０】
2018151097.tif 000148
【数２１】
2018151097.tif 000149
であり、拡散素子の全体の形状をz=f(x,y)、任意の単位図形の中心の座標を
【数２２】
2018151097.tif 000150
該任意の単位図形に隣接する単位図形の中心の座標を
【数２３】
2018151097.tif 000151
として、
【数２４】
2018151097.tif 000152
【数２５】
2018151097.tif 000153
を満たす。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本発明の第２の態様の第１の実施形態による拡散素子は、該平面格子が矩形格子であり、該単位図形がx方向の長さsの辺、及びy方向の長さｔの辺を有する矩形であり、x、y方向の矩形の位置を示す番号をm、nとして、
【数２６】
2018151097.tif 000154
である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
この実施形態の場合にも、矩形格子の実施例の場合と同様に、拡散素子の全体の形状をz=f(x,y)として、任意の単位図形の中心の座標を
【数５６】
2018151097.tif 000155
該任意の単位図形に隣接する単位図形の中心の座標を
【数５７】
2018151097.tif 000156
で表すと、
【数５８】
2018151097.tif 000157
【数５９】
2018151097.tif 000158
で表せる形状が得られる。
【国際調査報告】
2018151097.tif 000159
2018151097.tif 000160
2018151097.tif 000161
2018151097.tif 000162